1. Descrição do problema e área de aplicação
Este guia é destinado à diagnóstico e correção de vibrações e tremores do válvula de controle. Estes sintomas podem ocorrer em diferentes tipos de equipamento industrial, tais como sistemas de controle de fluxo, regulação de temperatura, regulação de pressão, e em sistemas de produção química. A importância deste problema é classificada como crítica, pois vibrações da válvula podem levar a vazamentos imprevistos, instabilidades nos processos, e em alguns casos, a situações de emergência.
2. Medidas preventivas de segurança
Requisitos para o uso de equipamentos de proteção: Durante a diagnóstico é necessário utilizar roupas de proteção especializada, incluindo luvas de trabalho, óculos e calças com propriedades eletrostáticas.
Lockout/tagout: Antes do início da diagnóstico do equipamento, desligue a alimentação, instale etiquetas de bloqueio e execute a verificação da ausência de alimentação elétrica.
Aviso sobre elementos de proteção: Em caso de acúmulo elétrico ou gasoso, o contato com o equipamento pode resultar em lesões ou choque elétrico.
3. Ferramentas diagnósticas necessárias
| Nome do instrumento | Modelo/Especificação | Intervalo de medição | Meta |
|---|---|---|---|
| Multímetro | Fluke 87V | 0-2000 mA, 0-600 V | Medição de parâmetros elétricos, tensão, corrente, resistência |
| Analisador de vibração | Keysight 35670A | 0-50.000 Hz | Medição de vibração, detecção de falhas |
| Termocâmera | Fluke TiS10 | -20°C até 500°C | Detecção de aquecimento desigual |
| Posicionador | Siemens Simatic S7-1200 | 0-10 V, 4-20 mA | Configuração do posicionador para estabilização da posição da válvula |
4. Primeiro olhar: checklist para o início da diagnóstico
| Item | Descrição |
|---|---|
| 1 | Verifique a temperatura ao redor da válvula e do caminho de transporte do fluido. |
| 2 | Grave os valores de pressão, temperatura e nível de evaporação. |
| 3 | Verifique o estado do posicionador e a conexão com o sistema de controle. |
| 4 | Meça a vibração da válvula e do caminho. |
| 5 | Registre a história de alarmes e mensagens do sistema. |
5. Esquema diagnóstico sistemático
- Sintoma: Oscilação do válvula ao mudar do sinal.
- Verifique o posicionador para conformidade com os requisitos de produção.
- Meça a vibração da válvula.
- Se a vibração exceder 4,5 mm/s, verifique a bateria.
- Sintoma: A vibração aumenta com o aumento da pressão.
- Verifique a pressão no sistema.
- Meça o nível de atrito no empurrador.
- Se o atrito exceder 10 micrômetros, corrija o lubrificante.
- Sintoma: O balanço do válvula ocorre após a mudança do processo.
- Verifique o funcionamento do posicionador.
- Meça a vibração da válvula.
- Se a vibração ultrapassar 4,5 mm/s, verifique a bateria.
6. Matriz de Causas de Falhas
| Sintoma | Probabilidades de causas | Teste diagnóstico | Resultado esperado |
|---|---|---|---|
| Colar do válvula |
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7. Análise das causas raiz para cada falha
7.1. Configuração incorreta do posicionador
Colavações do válvula frequentemente ocorrem devido à configuração incorreta do posicionador. O posicionador deve responder exatamente ao sinal, para que a válvula seja posicionada na posição correta. Configurações incorretas podem causar oscilações intensas, o que leva à redução da precisão do controle.
Para confirmar as causas, é necessário verificar as configurações do posicionador, bem como medir o sinal recebido pelo posicionador. Se o sinal não corresponder ao intervalo exigido (por exemplo, 4-20 mA), é necessário corrigir as configurações.
Se a falha não for corrigida, isso pode levar à má gestão do processo, aumento do consumo de energia e danos ao válvula.
7.2. Dimensão insuficiente da bateria
O acumulador deve ser dimensionado para a corrente de carga máxima, para garantir o movimento estável da válvula. Se o acumulador não for suficientemente potente, não poderá fornecer a velocidade e a força necessárias, o que causa oscilações.
Para verificar, é necessário medir a corrente consumida pela válvula e compará-la com a corrente nominal da bateria. Se a corrente consumida ultrapassar o nominal, é necessário substituir a bateria.
Se a falha não for corrigida, isso pode levar ao superaquecimento da bateria, ao seu mau funcionamento e à perda de controle sobre o válvula.
7.3. Lubrificação inadequada
A lubrificação inadequada dos êmbolos das válvulas pode causar aumento do atrito, o que resulta em vibrações. A lubrificação assegura o movimento suave do êmbolo e previne o desgaste.
Para verificar é necessário medir o nível de atrito. Se o atrito exceder 10 micrômetros, é necessário verificar o estado da lubrificação e fazer correções.
Se a falha não for corrigida, isso pode levar ao desgaste do êmbolo, danos no válvula e redução da vida útil.
7.4. Incompatibilidade com o processo
O balanço do válvula pode ser causado pela incompatibilidade entre a válvula e o processo. Se os parâmetros do processo não correspondem às características da válvula, isso pode causar uma operação instável.
Para verificar é necessário medir os parâmetros do processo, tais como pressão, temperatura e volume. Se os parâmetros saem dos valores permitidos, é necessário ajustar as configurações da válvula.
Se a falha não for corrigida, isso pode levar à má gestão do processo, perda de precisão e danos ao equipamento.
8. Procedimentos passo a passo de resolução de falhas
8.1. Configuração incorreta do posicionador
- Verifique as configurações do posicionador.
Use um multímetro para verificar os sinais que chegam ao posicionador. Certifique-se de que o sinal esteja dentro da faixa de 4-20 mA.
- Corrija as configurações.
Use o posicionador para ajustar de acordo com as especificações técnicas. Certifique-se de que o posicionador atenda aos requisitos.
- Verifique o resultado.
Após a calibração, a válvula deve estabilizar-se na posição desejada sem oscilações.
8.2. Dimensão insuficiente da bateria
- Meça a corrente consumida.
Use um multímetro para medir a corrente consumida pela válvula. Certifique-se de que a corrente não exceda a capacidade da bateria.
- Substitua a bateria.
Se a corrente ultrapassar o nominal, substitua a bateria por uma modelo com maior potência.
- Verifique o resultado.
Após a substituição da bateria, o válvula deve funcionar de forma estável, sem oscilações.
8.3. Lubrificação inadequada
- Meça o nível de atrito.
Use um analisador de vibração para medir o atrito. Certifique-se de que o atrito não exceda 10 µm.
- Verifique o estado da lubrificação.
Use uma câmara térmica para verificar a temperatura do êmbolo. Certifique-se de que a temperatura não ultrapasse os valores permitidos.
- Substitua a lubrificação.
Se a lubrificação não atender aos requisitos, substitua-a pelo tipo adequado.
- Verifique o resultado.
Após a substituição do lubrificante, a válvula deve funcionar de forma estável, sem oscilações.
8.4. Incompatibilidade com o processo
- Meça os parâmetros do processo.
Use um multímetro para medir pressão, temperatura e volume. Certifique-se de que os parâmetros correspondam aos requisitos.
- Corrija as configurações.
Use o posicionador para corrigir as configurações de acordo com os parâmetros do processo.
- Verifique o resultado.
Após a correção, a válvula deve estabilizar-se na posição desejada sem oscilações.
9. Medidas preventivas
| Causa raiz | Estratégia de prevenção | Método de monitoramento | Intervalo recomendado |
|---|---|---|---|
| Configuração incorreta do posicionador | Verificação periódica de configurações | Multímetro, posicionador | Mensalmente |
| Tamanho insuficiente da bateria | Verificação regular da corrente | Multímetro | Mensalmente |
| Insuficiente lubrificação | Verificação regular de atrito | Analisador Vibratório | Mensalmente |
| Incompatibilidade com o processo | Verificação regular dos parâmetros do processo | Multímetro | Mensalmente |
10. Peças e componentes
| Descrição do componente | Especificação | Quando substituir | Categoria UNITEC-D |
|---|---|---|---|
| Posicionador | Siemens Simatic S7-1200 | Após 5000 horas de trabalho | Categoria 3: Dispositivos de Controle |
| Acumulador | 24 V, 10 A | Após 5000 horas de trabalho | Categoria 3: Dispositivos de controle |
| Lubrificante | Graxa industrial, ISO 10684 | Após 2000 horas de trabalho | Categoria 2: Lubrificantes |
| Cilindro | Aço, 10 mm | Após 10000 horas de trabalho | Categoria 1: Componentes Principais |
Для отримання додаткової інформації про запчастини, відвідайте сайт UNITEC-D: https://www.unitecd.com/e-catalog/
11. Referência
- DSTU 3025-99 – Requisitos para equipamento elétrico
- EN 60950-1 – Segurança de equipamentos elétricos
- ISO 13374-1 – Suporte de equipamento
- CE – Normas Gerais de Segurança
- UkrSEPRO – Padrões para a indústria ucraniana